(NB) Nội dung của môn học để cập đến các kiến thức về nguyên lý, cấu tạo máy nói chung và tính toán các chi tiết máy thông dụng; làm nền tảng cho sinh viên tiếp thu kiến thức các môn học, mô đun chuyên ngành. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nguyên lý máy
Cấu tạo cơ cấu
1 Những khái niệm cơ bản
2 Bậc tự do của cơ cấu
Động học cơ cấu
1 Mục đích, nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu
2 Phân tích động học cơ cấu.
Một số cơ cấu thường gặp
1 Cơ cấu khớp loại thấp
2 Cơ cấu khớp loại cao
Chi tiết máy
Các mối ghép cơ khí thường gặp
1.2 Vật liệu làm đinh tán
1.3 Tính toán mối ghép đinh tán
2.2 Vật liệu và ứng suất cho phép
2.3 Tính toán mối ghép hàn
3.3 Các chi tiết thường dùng trong mối ghép ren
3.4 Tính toán mối ghép ren.
Các bộ truyền cơ khí thường gặp
1.2 Kết cấu các loại đai
1.3 Tính toán bộ truyền động đai
2.2 Vật liệu và ứng suất cho phép
2.3 Trình tự thiết kế bộ truyền
Trục và ổ trục
1.2 Các dạng hỏng trục – Vật liệu chế tạo trục
Phần I Nguyên lý máy Bài 1: Bài mở đầu Mục tiêu:
- Xác định được đối tượng nghiên cứu của môn học;
- Nắm được phương pháp nghiên cứu;
- Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập
1.1 Vị trí của môn học
- Trình bày được vị trí của môn học;
- Tuân thủ các điều kiện học tập khi thực hiện môn học
Môn học Nguyên Lý-Chi Tiết Máy được tổ chức sau khi sinh viên hoàn thành các môn học và mô-đun cơ bản như vẽ kỹ thuật, vật liệu cơ khí, cơ lý thuyết, sức bền vật liệu, Autocad, và dung sai-đo lường kỹ thuật.
+ Môn học bắt buộc trước khi sinh viên học các môn học chuyên môn
- Trình bày được đối tượng nghiên cứu của môn học;
Môn học này nghiên cứu về máy và cơ cấu, trong đó cơ cấu là tập hợp các vật thể chuyển động theo quy luật xác định nhằm biến đổi hoặc truyền chuyển động Máy được định nghĩa là tập hợp của một số cơ cấu, có nhiệm vụ biến đổi hoặc sử dụng cơ năng để tạo ra công có ích.
- Điểm giống nhau căn bản giữa máy và cơ cấu là chuyển động của cơ cấu và máy đều có quy luật xác định
- Điểm khác nhau căn bản là cơ cấu chỉ biến đổi hoặc truyền chuyển động, còn máy biến đổi hoặc sử dụng năng lượng
Ngày nay, số lượng cơ cấu trong kỹ thuật cơ khí rất phong phú Việc phân loại cơ cấu một cách khoa học và chỉ ra tính hệ thống của chúng là điều quan trọng Dựa trên hệ thống phân loại này, nghiên cứu các cơ cấu điển hình cho từng loại sẽ giúp hiểu biết toàn diện về tất cả các cơ cấu.
Cơ cấu có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí như chức năng làm việc, cấu trúc hình học và chuyển động của các khâu Trong Chương 1, chúng ta sẽ tìm hiểu về việc phân loại cơ cấu theo cấu trúc hình học, đây là phương pháp phân loại có tính hệ thống cao nhất.
1.3 Nội dung nghiên cứu của môn học
Mục tiêu: - Trình bày được nội dung nghiên cứu của môn học;
- Tuân thủ đúng nội dung nghiên cứu của môn học
Môn học Nguyên lý máy tập trung vào việc nghiên cứu chuyển động và điều khiển chuyển động của các cơ cấu và máy Ba vấn đề chính mà môn học này phân tích bao gồm cấu trúc, động học và động lực học của các loại cơ cấu và máy.
Ba vấn đề nêu trên được nghiên cứu dưới dạng hai bài toán: bài toán phân tích và bài toán tổng hợp
Bài toán phân tích cấu trúc nghiên cứu các nguyên tắc cấu trúc và khả năng chuyển động của cơ cấu, phụ thuộc vào cấu trúc của nó.
Bài toán phân tích động học tập trung vào việc xác định chuyển động của các khâu trong cơ cấu mà không xem xét đến tác động của các lực, mà chủ yếu dựa vào mối quan hệ hình học giữa các khâu.
- Bài toán phân tích động lực học nhằm xác định lực tác động lên cơ cấu và quan hệ giữa các lực này với chuyển động của cơ cấu
1.4 Phương pháp nghiên cứu môn học
Mục tiêu: - Trình bày được phương pháp nghiên cứu môn học;
- Tuân thủ các phương pháp nghiên cứu khi thực hiện môn học
Ngoài các phương pháp trong Cơ học lý thuyết, để nghiên cứu động học và động lực học của cơ cấu, các phương pháp bổ sung được áp dụng.
+ Phương pháp đồ thị (phương pháp vẽ - dựng hình)
Ngoài ra, các phương pháp thực nghiệm cũng có một ý nghĩa quan trọng trong việc nghiên cứu các bài toán về Nguyên lý máy
1 Trình bày được vị trí và đối tượng nghiên cứu của môn học Nguyên lí máy?
2 Trình bày được nội dung nghiêng cứu và phương pháp nghiên cứu của môn học Nguyên lí máy?
Chương 1 Cấu tạo cơ cấu Giới thiệu
Mỗi loại máy và cơ cấu có cấu tạo, hình dạng và nguyên lý hoạt động riêng biệt Để dễ dàng tìm hiểu nguyên lý hoạt động, việc nghiên cứu qua các lược đồ đơn giản là rất cần thiết Chương 1 sẽ giới thiệu các khái niệm cơ bản, phương pháp xây dựng lược đồ cơ cấu, và khám phá khả năng chuyển động của cơ cấu trong không gian.
1.1 Những khái niệm cơ bản
- Trình bày được định nghĩa khâu, bậc tự do của khâu, nối động, khớp động, thành phần khớp động, chuỗi động và cơ cấu;
- Tính được số bậc tự do của khâu trong không gian và khâu phẳng;
- Vẽ được lược đồ khớp động của các khớp thông dụng;
- Chủ động tích cực trong học tập
Trong cơ cấu máy, các bộ phận có chuyển động tương đối với nhau được gọi là khâu Mỗi khâu có thể là một tiết máy đơn lẻ hoặc nhiều tiết máy được kết hợp chặt chẽ Khâu có thể là vật rắn biến dạng như lò xo, vật rắn không biến dạng như pít tông, vật rắn dạng dây dẻo như dây đai, hoặc thậm chí là chất lỏng và khí.
Trong chương trình này, cơ cấu/ máy được nghiên cứu với giả thiết các khâu của chúng là vật rắn không biến dạng
Hình 1.1Bậc tự do của khâu trong không gian
1.1.2 Bậc tự do của khâu
- Bậc tự do giữa hai khâu là khả năng chuyển động độc lập giữa hai khâu đó khâu đó
- Số bậc tự do giữa hai khâu là số khả năng chuyển động độc lập giữa hai khâu đó khâu đó
1.1.2.2 Bậc tự do của khâu trong không gian
Xét hai khâu A và B để rời nhau trong không gian, hình 1.1
Gắn hệ tọa độ OXYZ cho khâu A, coi khâu A là đứng yên (hay còn gọi là giá) trong khi khâu B chuyển động tương đối với khâu A trong hệ tọa độ này, với khâu B được gọi là khâu động.
Xét theo các trục OX, OY, OZ, khâu B có những chuyển động tương đối đối với khâu A như sau:
- Ba chuyển động tịnh tiến theo các trục tương ứng: Tx, Ty, Tz
- Ba chuyển động quay quanh các trục tương ứng: Qx, Qy, Qz
Các chuyển động trên hoàn toàn độc lập với nhau và mỗi khả năng chuyển động độc lập này được gọi là một bậc tự do
Giữa hai khâu để rời nhau trong không gian có 6 bậc tự do Nếu có n1 khâu động, thì so với một khâu (giá) sẽ có 6(n1 - 1) bậc tự do.
Hình 1.2 Bậc tự do của khâu trên mặt phẳng
1.1.2.3 Bậc tự do của khâu trên mặt phẳng
Nếu khâu A và B để rời nhau trên cùng một mặt phẳng; Ví dụ: Mặt phẳng
Oxz, (hình 1.2) khâu B chỉ còn lại ba khả năng chuyển động tương đối với khâu
A: Qy, Tx, Tz Như vậy giữa hai khâu để rời trên cùng một mặt phẳng có 3 bậc tự do Nếu có n1 khâu động để rời nhau trên cùng một mặt phẳng, thì so với khâu giá sẽ có 3(n1-1) bậc tự do
1.1.3 Nối động và khớp động
Để các khâu trong cơ cấu có chuyển động tương đối xác định với nhau, cần hạn chế bớt số bậc tự do giữa chúng Điều này đạt được bằng cách nối động các khâu lại với nhau, từ đó tạo thành một cơ cấu hoạt động ổn định.
Nối động các khâu là phương pháp giữ cho các khâu luôn tiếp xúc và tương tác với nhau theo một quy tắc nhất định trong quá trình chuyển động, nhằm giảm thiểu số bậc tự do giữa chúng.
1.1.3.2 Thành phần khớp động và khớp động
- Thành phần khớp động là chỗ tiếp xúc trên mỗi khâu khi nối động
- Khớp động: hai thành phần khớp động trong một mối ghép động tạo thành một khớp động
Ví dụ 1: Cho một khâu là quả cầu A tiếp xúc với một khâu là mặt phẳng B
